- •Мировая энергетика. Крупнейшие производители гидроэнергии.
- •Гидроэнергетика России. Действующие гэс России.
- •Перспективы развития гидроэнергетики России до 2015 г. Строящиеся гэс России.
- •Проблемы энергетики России.
- •Пути решения проблем энергетики России. Нэп.
- •Основные понятия и зависимости, необходимые для проведения водноэнергетических расчетов: напор, расход, мощность, выработка.
- •Водохозяйственные и водноэнергетические расчеты, их сущность и цель.
- •Задачи проектных и эксплуатационных водноэнергетических расчетов. Исходные данные для расчетов.
- •Сток реки как вероятностный процесс: плотность распределения, функция распределения и обеспеченность расхода в заданном створе.
- •Эмпирическая и аналитическая кривые обеспеченности расходов. Способы их построения.
- •Законы распределения вероятностей при математическом описании процесса стока.
- •Три параметра распределения Крицкого -Менкеля.
- •Порядок построения аналитической кривой обеспеченности для распределения Пирсона III типа и проверки правильности выбора типа распределения.
- •Определение максимальных расходов реки в заданном створе при проектировании.
- •Как выбрать из заданного гидрологического ряда годы расчетной обеспеченности маловодный и средневодный.
- •Энергосистема. Суточный график нагрузки, его характеристики и основные зоны.
- •Показатели суточного графика нагрузки.
- •Годовые графики нагрузки, их связь с суточными.
- •Икн, ее физический смысл, применение.
- •Порядок построения икн.
- •Построение типовых суточных графиков нагрузки энергосистемы.
- •Построение годовых графиков нагрузки энергосистемы.
- •Резервирование в энергосистеме. Виды резервов.
- •Планирование капитальных ремонтов в системе.
- •Порядок определения ремонтных резервов.
- •Основные элементы баланса мощности в энергосистеме.
- •Баланс энергии в энергосистеме.
- •Морфометрические характеристики верхнего бьефа.
- •Морфометрические характеристики нижнего бьефа.
- •Напорные характеристики гэс.
- •Виды водноэнергетического регулирования стока.
- •Суточное регулирование стока.
- •Недельное регулирование стока.
- •Годичное регулирование стока.
- •Многолетнее регулирование стока.
- •Алгоритм расчета режима сработки - наполнения водохранилищ русловой гэс при заданном графике Nгэс(t).
- •Алгоритм расчета режима сработки - наполнения водохранилищ русловой гэс при заданном графике отдачи по Qнб(t).
- •Какие параметры гидроузла можно выбрать в результате водо- энергетических расчетов? По каким критериям?
- •Расчет режимов гэс без регулирования с учетом требований водо- хозяйственной системы.
- •Выбор периода и глубины сработки водохранилища.
- •Выбор установленной рабочей мощности гэс (без учета резервных мощностей гэс).
-
Выбор периода и глубины сработки водохранилища.
Построить характеристики верхнего и нижнего бьефов.
Определить величину бытового расхода: .
QГЭС=QНБ=QБЫТ+QB
Энергия, вырабатываемая ГЭC, в самом общем случае определяется так:
где QГЭС – расход, пропускаемый через турбины, T – период сработки (на рис. 5.1 T=(t1-t2)+(t3-t4))
Выработку ГЭС при наличии водохранилища можно представить состоящей из двух частей: выработки электроэнергии за счет бытового стока реки Эбыт, протекающего во время сработки водохранилища, и выработки за счет сработки водохранилища Эвдх:
Количество бытовой энергии ГЭС зависит не только от величины бытовых расходов воды и продолжительности периода опорожнения водохранилища, но и от напора, т. е. от глубины сработки водохранилища.
Количество энергии ЭВДХ возрастает с увеличением глубины сработки, поскольку значительно возрастает величина QВДХ.
Таким образом, можно построить следующие логические цепочки:
- со стороны бытового стока:
- со стороны стока из водохранилища:
Графически описанная ситуация представлена на рис. 5.3.
Суммируя для различных глубин сработки энергию водохранилища и транзитную энергию, мы получим полную величину энергии ГЭС за весь период сработки водохранилища (рис.5.3). Очевидно, что для данных гидрологических условий и для принятого режима регулирования та глубина сработки водохранилища, при которой ГЭС вырабатывает наибольшее количество энергии, оказывается наиболее выгодной.
Дальнейшее углубление сработки водохранилища, хотя и увеличило бы его полезный объем и регулируемый расход, используемый ГЭС, но при этом напор уменьшился бы настолько, что полное количество энергии, вырабатываемой ГЭС, не увеличилось бы, а уменьшилось.
Таким образом, полученная глубина сработки является тем пределом, до которого можно ежегодно срабатывать водохранилище годового регулирования.
Надо сказать, что отметка УМО определяется не только максимальной выработкой, но зависит и от многих других факторов, таких как режим и время сработки водохранилища, вид гидрографа (маловодный, многоводный год), точность этих данных, ряд обеспеченных мощностей и проч. Поэтому в расчетах будут рассмотрены некоторые допущения.
При фиксированной отметке НПУ конечная глубина сработки определяет уровень мертвого объема вдхр, его полезную емкость и, следовательно, влияет на мощность т выработку электроэнергии ГЭС.
Выработку ГЭС Эгэс при наличии вдхр можно представить из 2х частей: выработки электроэнергии за счет транзитного стока реки, протекающего во время сработки вдхр, и выработки за счет сработки вдхр: Эгэс = Этр + Эв
как видно из рис 20.10, выработка на транзитном стоке по мере увеличения глубины сработки падает. Объясняется это возрастанием потерь энергии за счет снижения напора. Энергия Эв растет по мере увеличения глубины сработки.
Суммируя для различных глубин сработки энергию вдхр Эв и энергию, полученную за счет транзитного стока Этр, получаем полную выработку электроэнергии ГЭС за весь период сработки вдхр Эсраб.
Величина Эсраб растет до определенного предела h0, после чего снижение напора не компенсируется увеличением используемого стока и полная выработка снижается.
Каждому сочетанию исходных условий (транзитный сток, режим и длительность сработки, схема каскада…) соответствует своя глубина сработки вдхр, при которой будут иметь место максимальные значения обеспеченной годовой выработки электроэнергии ГЭС.
Обоснование оптимальной глубины сработку производится по одному из приведенных условий:
1) по равенству приращения затрат при изменении глубины сработки на величину Δh
- затраты по заменяемым вариантам.
2) по равенству срока окупаемости дополнительных капиталовложений нормативной величины при увеличении сработки на Δh .